Дослідники з Університету Конкордія у Квебеку розробили спосіб отримання енергії у процесі фотосинтезу морських водоростей, прагнучи запропонувати стійке джерело енергії.
Команда університетської лабораторії оптико-біомікросистем генерує енергію, суспендуючи водорості у спеціалізованому розчині та поміщаючи їх у невеликі силові елементи.
Їхня модель захоплює електрони для вироблення електроенергії, що робить її не просто технологією з нульовим рівнем викидів, а й технологією з негативним викидом вуглецю.
На думку дослідників, при правильному налаштуванні їх мікрофотосинтетичні силові елементи (μPSC) здатні виробляти достатньо енергії для роботи гаджетів із наднизьким та низьким енергоспоживанням, як-от датчики Інтернету речей (IoT).
Дослідники побудували мікроелектроди з обох боків мембрани, щоб збирати заряди, які водорості виділяють під час фотосинтезу. Кожна камера досить маленька, розміром всього 2 х 2 х 4 міліметри.
Анодна камера містить двомілілітровий розчин, в якому розміщені водорості, а катод заповнений фериціанідом калію, свого роду акцептором електронів. На думку дослідників, коли водорості починають випускати електрони в результаті фотосинтезу, електрони збираються через електроди в мембрані та проводяться, внаслідок чого утворюється струм.
Однак протони перетинають мембрану і потрапляють на катод, окислюючи та відновлюючи фероціанід калію. Процес також протікає без прямих сонячних променів, хоч і з меншою інтенсивністю.
«Як і люди, водорості постійно дихають, але вони поглинають вуглекислий газ та виділяють кисень. Завдяки своєму механізму фотосинтезу вони також виділяють електрони під час дихання. – сказав Діліппан Паннеєрсельвам співавтор дослідження. – Виробництво електроенергії не припиняється. Електрони постійно збираються».
Дослідники протестували різні зміни енергоосередку, що працює на водоростях. Команда визнає нездатність системи на цьому етапі конкурувати з альтернативними методами виробництва електроенергії, такими як сонячні батареї. Максимальна напруга на клемах одного мікрофотосинтетичного елемента живлення становить 1,0 В.